PCBN刀具硬态车削的磨损机制研究.pdfVIP

第26卷第1期 硬 质 合 盒 2009年3月 ≯坐_业崔≮ 畚黧骤j} PCBN刀具硬态车削的磨损机制研究 刘瑞平邓福铭。 (中国矿业大学(北京)超硬刀具材料研究所，北京，100083) 摘 要PCBN刀具用于高速切削、硬态切削、干切削以及加工自动化和难加工材料等 先进切削工艺时显示出了卓越的性能，为了推动PEBN刀具在我国的推广使用，充分发 挥PCBN刀具的潜能，有必要对PCBN刀具切削过程中的行为规律进行研究。目前国内 外已经有很多这方面的研究报道，本文旨在对前人已进行的工作进行一个系统的总 结，以期能得到PCBN硬态车削时的主要的磨损机制。 关键词聚晶立方氮化硼；刀具；硬态车削；磨损机制 Cubic 一般来说，PEBN刀具的磨损主要是后刀面磨 聚晶立方氮化硼(PCBN，Polycrystalline Boron 损和月牙洼磨损(前刀面磨损)。PEBN刀具的磨损 Nitride)是1970年出现的新型高性能超硬刀 机理与CBN颗粒的粒径和含量、粘结剂的种类、切 具材料，由于聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具材料不仅 热稳定性好、化学惰性强，而且硬度高，在加工高硬 削参数和工件材料等许多因素有关，PCBN刀具的 度(HRC50)、高粘度、高高温强度、低热传导率的铁磨损是在机械、热、化学等多种作用形式下产生的， 族金属及其合金时，加工精度和表面光洁度高，切削 而且当切削条件发生变化时，PCBN的主要磨损形式 速度快，刀具寿命长，加工成本低，发达国家在难加 也会发生变化。大量的文献研究表明：尽管在PCBN 工材料的加工、汽车制造、自动化生产线等方面 硬车时关于刀具磨损机制有许多不同的理论，但是存 PCBN刀具的使用量已达到了相当的比例。 在一个基本一致的看法，即刀具磨损是由不同的磨损 目前我国PCBN刀具的应用情况并不乐观，原机制的结合引起的。通常用来解释PCBN刀具磨损机 因是没有很好的掌握PCBN刀具的使用技术，使得 PCBN刀具的切削经济性与普通硬质合金和陶瓷刀化学磨损陬9-131。 具的经济性相当甚至要低，因此研究PCBN刀具的1．1磨粒磨损 磨损机制对于开拓它的应用范围、制定合理切削参 磨粒磨损是由工件中的硬颗粒和切削刀具中的 数和提高生产效率都有重要意义。本文通过对大量 CBN颗粒引起的。当刀具材料中的粘结相被工件磨 国内外PCBN刀具硬态车削文献的研究，期望能够损以后，CBN颗粒更容易暴露出来进而促进磨粒磨 对PGBN刀具硬态车削时的磨损机制进行深入的了损田。 解和系统的总结，进而指导今后使用PCBN刀具硬 态车削时切削对象的合理选择以及切削参数的确 研究认为工件材料对PCBN刀具的磨损有巨大的影 定，从而提高目前我国PCBN刀具的切削经济性。 响。他们发现工件材料的组分、硬度对刀具寿命有较 大的影响，研究了高CBN含量(CBN体积分数为 1 PCBN刀具磨损机制 90％，金属粘结荆)和低CBN含量(CBN体积分数为 60％-70％，陶瓷粘结剂)的刀具材料切削不同类型 作者简介：刘稿平(1983-1．男．山西■中人。博士研究生．主要从事PCBN超硬刀具材料及应用研究。 ‘通讯作者：邓福铭11963-)．男．湖南桂阳人．所长．主要从事超硬刀具材料及其应用研究。 第26卷 剜璃平邓福铭：PGBN刀具硬态车削的磨损机爿研究 ·35· 钢材时的性能，结果表明：由于工件中有含有大量